ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ САМОГАСЯЩИЙСЯ СЧЕТЧИК ГЕЙГЕРА-МЮЛЛЕРА Российский патент 2002 года по МПК H01J47/08 G01T1/18 

Изобретение относится к детекторам для регистрации ионизирующих излучений, а более конкретно к газоразрядным самогасящимся счетчикам Гейгера-Мюллера, которые используются для регистрации, преимущественно, бета- и гамма-излучений.

Известны газоразрядные самогасящиеся счетчики Гейгера-Мюллера, представляющие собой двухэлектродную систему, с герметичным корпусом, заполненным смесью, состоящей из основного газа-наполнителя и так называемых гасящих добавок [1]. При ионизации газа в счетчике Гейгера-Мюллера, в нем возникает и, через интервал времени, который называется "мертвым", гаснет электрический разряд. Скорость счета импульсов тока этого разряда является мерой интенсивности ионизирующего излучения. В течение мертвого времени счетчик не чувствителен к ионизирующему излучению, что ограничивает линейный диапазон нагрузочной характеристики величиной скорости счета N≅1/τ, где τ - мертвое время.

Аналогами предлагаемого изобретения могут служить низковольтные счетчики Гейгера-Мюллера жесткого бета- и гамма-излучений [2], с металлическим корпусом - катодом и анодом в виде тонкой нити. Основным газом-наполнителем в этих счетчиках является неон, а гасящей добавкой - пары брома и аргон.

Недостатками указанного счетчика-аналога являются:
невозможность эксплуатации при температурах выше +70^oС из-за высокой химической активности брома;
невозможность эксплуатации со скоростями счета N>10⁴ имп/с из-за большого значения мертвого времени у него τ≅10^-4 с.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении заявленного изобретения, заключается в уменьшении мертвого времени счетчика на порядок величины и, соответственно, в увеличении верхнего значения скорости счета в линейном диапазоне нагрузочной характеристики счетчика до N≅10⁵ имп/с. Указанный технический результат достигается за счет того, что в газоразрядном самогасящемся счетчике ионизирующих излучений (счетчике Гейгера-Мюллера) с газом-наполнителем, содержащим основной газ и гасящую добавку в виде смеси ксенона и кислорода, в качестве основного газа используется гелий с давлением от 150 до 760 мм рт.ст, а давление каждой компоненты гасящей добавки составляет 1-5% от давления гелия и, при этом, отношение парциальных давлений ксенона и кислорода находится в пределах 0,75-1.

Заявляемый счетчик был апробирован в нескольких вариантах цилиндрической геометрии электродной системы. Измеренные значения мертвого времени приведены в таблице 1.

Использование заявляемого газоразрядного самогасящегося счетчика Гейгера-Мюллера для регистрации ионизирующих излучений позволяет расширить диапазон контролируемых интенсивностей излучений за счет существенного увеличения рабочих скоростей счета.

Таким образом, приведенные признаки заявляемого устройства в своем единстве позволяют обеспечить указанный технический эффект.

Анализ патентной и научно-технической литературы, содержащей описание технических решений в рассматриваемой области техники, позволяет сделать вывод, что предложенное техническое решение является новым и для специалистов не следует из уровня техники, имеет изобретательский уровень, промышленно осуществимо и применимо в указанной области, т.е. соответствует критерию изобретения.

Источники информации
1. Е.И. Долгирев, П.И. Малеев, В.В. Сидоренко "Детекторы ядерных излучений", Судпромгиз, Ленинград, 1961.

2. Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. Москва, Научтехлитиздат, 2000, 2, с. 71.

Использование: для регистрации преимущественно бета- и гамма-излучений. В газоразрядном самогасящемся счетчике Гейгера-Мюллера в качестве основного газа используется гелий с давлением от 150 до 760 мм рт.ст., а в качестве гасящей добавки используется смесь ксенона и кислорода, причем давление каждой компоненты гасящей добавки составляет 1-5% от давления гелия, а отношение парциальных давлений ксенона и кислорода находится в пределах 0,75-1. Технический результат: расширение рабочего температурного интервала, расширение диапазона контролируемых интенсивностей излучений. 1 табл.

Газоразрядный самогасящийся счетчик ионизирующих излучений (счетчик Гейгера-Мюллера) с газом - наполнителем, содержащим основной газ и гасящую добавку в виде смеси ксенона и кислорода, отличающийся тем, что в качестве основного газа используется гелий с давлением от 150 до 760 мм рт.ст., а давление каждой компоненты гасящей добавки составляет 1-5% от давления гелия, при этом отношение парциальных давлений ксенона и кислорода находится в пределах 0,75-1.